AnbausteuergerätAdd-on control unit
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Anbausteuergerät nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiges Anbausteuergerät ist beispiels¬ weise aus der nachveröffentlichten DE-PS 42 25 358.6 bekannt. Dort ist in einem haubenartigen, einteiligen Gehäuse eine Leiterplatte, auf der eine Leiterfolie befestigt ist, angeordnet. Hier ist zwar die Leiterplatte in mehrere starre Bereiche aufgeteilt, die aufgrund der Leiterfolie durch flexible Abschnitte verbunden sind. Die An¬ schlüsse der Verbraucher und auch die Anschlüsse der Stecker sind aber im Bereich der starren Leiterplatte mit dieser kontaktiert. Da¬ durch sind die jeweiligen Anschlüsse der Leiterplatte exakt aufein¬ ander abzustimmen. Ferner ist das Gehäuse einteilig ausgebildet, wo¬ durch der anschließende, bzw. abschließende Fertigungsprozeß er¬ schwert wird.The invention relates to an add-on control device according to the preamble of the main claim. Such an add-on control device is known, for example, from the subsequently published DE-PS 42 25 358.6. There, a circuit board, on which a conductor film is attached, is arranged in a hood-like, one-piece housing. Here, the circuit board is divided into several rigid areas, which are connected by flexible sections due to the circuit film. The connections of the consumers and also the connections of the plugs are, however, contacted in the area of the rigid printed circuit board. As a result, the respective connections of the printed circuit board can be matched exactly to one another. Furthermore, the housing is formed in one piece, which makes the subsequent or final manufacturing process difficult.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Anbausteuergerät mit den kennzeichnenden Merk¬ malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es für einen abschließenden Fertigungsprozeß bzw. für einen Abgleich
der elektrischen Bauteile leicht zu öffnen ist. Die Lötstellen des Steuergeräts sind dadurch leicht zugänglich. Da die Leiterfolie di¬ rekt an der Innenseite des Deckels angeordnet ist, ergibt sich eine gute Kühlwirkung, die, insbesondere in diesem Bereich, keiner zu¬ sätzlichen Kühlelemente bedarf. Im Bereich der Kontaktierung der Verbraucher mit der Leiterplatte ergibt sich aufgrund der elasti¬ schen Folie eine Bewegungsfreiheit. Dadurch können die Kontakte nicht abbrechen oder werden sonst nicht beschädigt. Durch die Ver¬ wendung einer elastischen Folie ergibt sich im Bereich der Schleife zwischen den starren Bereichen der Leiterplatte keine Knickgefahr. Aufgrund der schräg verlaufenden Kante des Gehäuses baut dieses sehr kostengünstig. Die Verschraubungen des Gehäuses auf dem zu steuern¬ den Hydroaggregat ist dadurch möglich. Die Wärmeabfuhr von den elek¬ trischen Bauteilen wird vereinfacht. Die Länge des elastischen Be¬ reichs zwischen den beiden starren Teilen der Leiterplatte wird ver¬ ringert. Da die flexible Folie direkt an die Steckerkontakte ange¬ bunden ist, kann die Leiterplatte auch in diesem Bereich mit Leistungsbauelementen bestückt werden. Die Abdichtung zwischen dem Anbausteuergerät und dem Hydroaggregat ist einfach und gut. Bei mehrteiligen Gehäusen für das Anbausteuergerät können einzelne Ge¬ häuseteile der äußeren Form des Gehäuses des Hydroaggegats kor¬ respondierend angepaßt werden, wodurch zusätzliche, insbesondere großvolumige Leistungsbauelemente zusätzlich im Anbausteuergerät eingebaut werden können.In contrast, the add-on control device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that it is used for a final manufacturing process or for a comparison the electrical components are easy to open. This makes the control unit's solder joints easily accessible. Since the conductor foil is arranged directly on the inside of the cover, there is a good cooling effect which, particularly in this area, does not require any additional cooling elements. In the area where the consumer contacts the circuit board, there is freedom of movement due to the elastic film. As a result, the contacts cannot break or are otherwise not damaged. By using an elastic film there is no risk of kinking in the area of the loop between the rigid areas of the circuit board. Due to the sloping edge of the housing, this is very inexpensive to build. This makes it possible to screw the housing onto the hydraulic unit to be controlled. The heat dissipation from the electrical components is simplified. The length of the elastic region between the two rigid parts of the printed circuit board is reduced. Since the flexible film is directly connected to the plug contacts, the circuit board can also be equipped with power components in this area. The seal between the add-on control unit and the hydraulic unit is simple and good. In the case of multi-part housings for the add-on control unit, individual housing parts can be adapted correspondingly to the outer shape of the housing of the hydraulic unit, as a result of which additional, in particular large-volume power components can additionally be installed in the add-on control unit.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
ZeichnungFurther advantages and advantageous embodiments of the invention result from the subclaims and the description. drawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Be¬ schreibung und der Zeichnung dargestellt. Es zeigen die Figuren 1 bis 3 jeweils einen Schnitt durch ein schematisch dargestelltes An¬ bausteuergerät, wobei das Hydroaggregat jeweils nur angedeutet ist.Exemplary embodiments of the invention are shown in the following description and the drawing. FIGS. 1 to 3 each show a section through a schematically illustrated add-on control device, the hydraulic unit being only indicated in each case.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In Figur 1 ist mit 10 der nur teilweise dargestellte Gehäuseblock des Hydroaggeregats eines hydraulischen Brems-Blockierschutz-Systems (schlupfgeregelte hydraulische Bremsanlage) dargestellt, an den ein nicht dargestellter Motor anflanschbar ist, der mit einer im Ge¬ häuseblock 10 angeordneten - nicht dargestellten - Hydraulikpumpe und mit ebenfalls im Gehäuseblock angeordneten Magnetventilen 12 auf ansich bekannte Weise zusammenwirkt. An der dem Motor 11 gegenüber¬ liegenden Stirnseite 13 des Gehäuseblocks 10 liegt die offene Stirn¬ seite des Anbausteuergeräts 15 an, dessen mehrteiliges Gehäuse 16 als wannenförmiger Deckel ausgebildet ist.In FIG. 1, the housing block of the hydraulic power unit of a hydraulic brake lock protection system (slip-controlled hydraulic brake system), which is only partially shown, is shown, to which a motor, not shown, can be flanged, which is arranged with a hydraulic pump arranged in the housing block 10 - not shown and cooperates with solenoid valves 12 also arranged in the housing block in a manner known per se. The open end of the add-on control unit 15, whose multi-part housing 16 is designed as a trough-shaped cover, bears against the end 13 of the housing block 10 opposite the motor 11.
Im Gehäuseblock 10 des Hydroaggregats sind mehrere Magnetventile 12 angeordnet, von denen in der Figur 1 zwei ersichtlich sind. Diese ragen mit ihren anschluß- bzw. antriebsseitigen Enden bis in den Innenraum 17 des Anbausteuergeräts 15.A plurality of solenoid valves 12 are arranged in the housing block 10 of the hydraulic unit, two of which can be seen in FIG. 1. These project with their connection-side or drive-side ends into the interior 17 of the add-on control device 15.
Das Gehäuse 16 hat im Rahmen 18 eine seitliche Steckeröffnung 21 mit einem kragenförmigen Aufnahmeschacht 22. In die Steckeröffnung 21 ist abgedichtet die Messerleiste 23 mit den Steckerelementen 24 ein¬ gesetzt. Die einen Enden der Steckerelemente 24 der Messerleiste 23 ragen in den Aufnahmeschacht 22 hinein. Ferner ist das Gehäuse 16 auf der den Magnetventilen 12 gegenüberliegenden Seite von einem Deckel 25 abgeschlossen.
Die Anschlußpins 27 der Magnetventile 12 sind zum Beispiel durch Löten mit dem flexiblen Bereich 28 einer Leiterplatte 29 verbunden. Die Leiterplatte 29 besteht aus einer wärmeleitenden Platte 30 auf der eine (flexible) Leiterfolie 31 aufgebracht ist, die nicht darge¬ stellte Leiterbahnen auf ihrer freien Oberfläche trägt. Diese Lei¬ terplatten sind Bestandteile einer elektrischen Schaltung, von der hier nur einige diskrete Bauelemente 33 dargestellt sind. Diese dis¬ kreten Bauelemente 33 sind vorzugsweise als SMD-Bauelemente (sur- face-mounted-device) ausgebildet. Die elektronische Schaltung dient - auf ansich bekannte Weise - zur Ansteuerung der Magnetven¬ tile 12 (Verbraucher) des hydraulischen Brems-Blockie - schütz-Systems.The housing 16 has a lateral plug opening 21 with a collar-shaped receiving shaft 22 in the frame 18. The male connector 23 with the plug elements 24 is inserted into the plug opening 21 in a sealed manner. One end of the plug elements 24 of the male connector 23 protrude into the receiving shaft 22. Furthermore, the housing 16 is closed off on the side opposite the solenoid valves 12 by a cover 25. The connection pins 27 of the solenoid valves 12 are connected to the flexible region 28 of a printed circuit board 29, for example by soldering. The circuit board 29 consists of a heat-conducting plate 30 on which a (flexible) conductor film 31 is applied, which carries conductor tracks, not shown, on its free surface. These circuit boards are components of an electrical circuit, of which only a few discrete components 33 are shown here. These discrete components 33 are preferably designed as SMD components (surface-mounted device). The electronic circuit is used - in a manner known per se - to control the magnetic valves 12 (consumers) of the hydraulic brake-blocking system.
Da die Leiterplatte 29 im Bereich der Anschlußpins 27 der Magnet¬ ventile 12 nur aus der Leiterfolie 31 besteht, können die Pins 27 in sehr einfacher Weise angebracht werden. Insbesondere können Tole¬ ranzunterschiede ausgeglichen werden, die bei einer Kontaktierung mit einer starren Leiterplatte entstehen können. Im Bereich der Platte 30 weist die Leiterplatte 29 Lötöffnungen 35 auf, durch die die anderen Enden der Steckerelemente 24 ragen. Ferner ist die Lei¬ terfolie 31 auch auf der Innenseite des Deckels 25 aufgebracht. Hierzu ist zwischen der Platte 30 und dem Deckel 25 ein zweiter, flexibler schlaufenförmiger Bereich 36 an der Leiterplatte 29 ausge¬ bildet, in dem sich die Leiterfolie 31 ohne Trägerplatte befindet. Die Länge dieses flexiblen Bereichs 36 ist dabei so abzustimmen, daß der Deckel 25 aufgeklappt werden kann. Dadurch ist es möglich, auch die Innenseite des Deckels 25 mit Leistungsbauelementen 33 zu be¬ stücken, wodurch die Bestückungsdichte der Leiterplatte 29 erhöht wird. Ferner kann durch eine geeignete Wahl des Werkstoffs für den Deckel auch die Wärme der Leistungsbauelemente 33 in einfacher Weise ohne zusätzliche Kühlelemente abgeführt werden. Dies gilt auch für das Material der Platte 30.
Ist der Deckel 25 aufgeklappt, so sind alle Bereiche der Leiter¬ platte 29 von einer Seite her, d.h. senkrecht von oben her zugäng¬ lich und liegen ferner in einer Ebene, so daß alle Vorgänge in einem Arbeitsvorgang ausgeführt und vor allem in einem Vorgang, zum Bei¬ spiel dem bekannten Reflow-Löten, gelötet werden können. Selbstver¬ ständlich darf im schlaufenförmigen Bereich 26 die Leiterfolie 31 sich nicht berühren, um so einen elektrischen Kurzschluß zu ver¬ meiden.Since the circuit board 29 in the area of the connection pins 27 of the solenoid valves 12 consists only of the conductor foil 31, the pins 27 can be attached in a very simple manner. In particular, tolerance differences that can arise when contacting a rigid printed circuit board can be compensated for. In the area of the plate 30, the printed circuit board 29 has solder openings 35 through which the other ends of the plug elements 24 protrude. Furthermore, the conductor foil 31 is also applied to the inside of the cover 25. For this purpose, a second, flexible loop-shaped area 36 is formed on the circuit board 29 between the plate 30 and the cover 25, in which the circuit foil 31 is located without a carrier plate. The length of this flexible area 36 is to be adjusted so that the lid 25 can be opened. This makes it possible to also populate the inside of the cover 25 with power components 33, as a result of which the component density of the printed circuit board 29 is increased. Furthermore, through a suitable choice of the material for the cover, the heat of the power components 33 can also be dissipated in a simple manner without additional cooling elements. This also applies to the material of the plate 30. If the cover 25 is opened, all areas of the printed circuit board 29 are accessible from one side, ie vertically from above, and are also in one plane, so that all processes are carried out in one work process and above all in one process. for example the known reflow soldering. Of course, the conductor foil 31 must not touch in the loop-shaped area 26, in order to avoid an electrical short circuit.
Durch die direkte Verbindung der Magnetventile 12 mit der Leiter¬ folie 31 im flexiblen Bereich 28 der Leiterplatte 29 entfallen zum Beispiel die Steckverbindungselemente und die Herstellung des An¬ bausteuergeräts wird einfach, da hier keine genauen Toleranzen ein¬ zuhalten sind. Gleichzeitig dient die Leiterfolie 31 auch als An¬ schluß für das nach außen führende Steckerelement 24. Mit Hilfe dieses Steckerelements 24 kann die elektronische Schaltung der Lei¬ terplatte 29 mit Eingangssignalen von Sensoren (z.B. Drehzahlfüh¬ lern) versorgt werden. Zwischen der elektronischen Schaltung auf der Leiterplatte 29 und den Steckerelementen 24 sind keine separaten Verbindungsleitungen bzw. Anschlußleitungen nötig.The direct connection of the solenoid valves 12 to the conductor foil 31 in the flexible region 28 of the circuit board 29 eliminates, for example, the plug-in connection elements and the manufacture of the add-on control device becomes simple since no exact tolerances can be observed here. At the same time, the conductor foil 31 also serves as a connection for the plug element 24 leading to the outside. With the aid of this plug element 24, the electronic circuitry of the printed circuit board 29 can be supplied with input signals from sensors (e.g. speed sensors). No separate connecting lines or connecting lines are required between the electronic circuit on the printed circuit board 29 and the plug elements 24.
Meist werden das Anbausteuergerät 15 und der Verbraucher 10 an zwei verschiedenen Orten oder von zwei verschiedenen Produzenten herge¬ stellt. Dadurch ist ein Transport eines der beiden Bauteile, zum Beispiel des Anbausteuergeräts 15 notwendig. Hierzu kann als Transportsicherung und als Staubabdichtung die untere Öffnung 13, d.h. die dem Motor zugewandte Öffnung 13 des Gehäuses 16, von einem zusätzlichen Deckel verschlossen werden.The add-on control unit 15 and the consumer 10 are usually manufactured at two different locations or by two different producers. As a result, it is necessary to transport one of the two components, for example the add-on control device 15. For this purpose, the lower opening 13, i.e. the opening 13 of the housing 16 facing the motor can be closed by an additional cover.
In der Abwandlung nach der Figur 2 hat das Gehäuse 16A an einer Stelle eine Wand mit einem schräg verlaufenden Abschnitt 40. Auf
diesem Abschnitt 40 liegt ein starrer Bereich 41 der Leiterplatte 29A auf. Der Bereich 41 der Leiterplatte 29 besteht aus einem wärme¬ leitenden Träger 42, auf dem die Leiterfolie 31 aufgebracht ist, zum Beispiel aufgeklebt ist. Der schräg verlaufende Abschnitt 40 der Leiterplatte 29 sollte möglichst weit bis zur Öffnung und somit bis zum Deckel 25 führen, so daß der schlaufenartige Abschnitt 36A der Leiterplatte 29A so kurz wie möglich ausgebildet werden kann. Ferner sollte der schräge Abschnitt 40 auch möglichst weit bis zur anderen Öffnung 13 führen, durch die die Magnetventile 12 ins Innere 17 des Anbausteuergeräts 15 ragen. Dadurch wird der notwendige Auflagebe¬ reich des Anbausteuergeräts 15 auf den Motor 10 minimiert und die Versehraubungen der Anschlußplatte 45 des Motors 10 sind leicht zu¬ gänglich und sie können auch noch unter dem Gehäuse 16A des Anbau¬ steuergeräts platzsparend angeordnet werden. Für eine leichte und sichere Wärmeabfuhr sind im Bereich des schrägen Abschnitts 40 am Gehäuse 16A des Anbausteuergeräts 15 Rippen 46 ausgebildet. Aufgrund der Schräge des Abschnitts 40 sind diese Rippen 46 noch ohne zusätz¬ lichen Platzbedarf zwischen der Wand des Gehäuses 16A und der Platte 45 des Motors 10 auszubilden. Ferner ist im Unterschied zur Figur 1 die Platte 30A der Leiterplatte 29A direkt an der Messerleiste 23A befestigt. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise, da bereits an der Messerleiste 23A Leistungsbauelemente 33A anzuordnen sind.In the modification according to FIG. 2, the housing 16A has a wall with an inclined section 40 at one point In this section 40 there is a rigid area 41 of the printed circuit board 29A. The area 41 of the printed circuit board 29 consists of a heat-conducting carrier 42, on which the conductive foil 31 is applied, for example glued on. The inclined section 40 of the circuit board 29 should extend as far as possible to the opening and thus to the cover 25, so that the loop-like section 36A of the circuit board 29A can be made as short as possible. Furthermore, the inclined section 40 should also lead as far as possible to the other opening 13 through which the solenoid valves 12 protrude into the interior 17 of the add-on control device 15. As a result, the necessary support area of the attachment control unit 15 on the motor 10 is minimized and the spoilage of the connecting plate 45 of the motor 10 is easily accessible and they can also be arranged in a space-saving manner under the housing 16A of the attachment control unit. For easy and safe heat dissipation, fins 46 are formed in the area of the inclined section 40 on the housing 16A of the add-on control device 15. Due to the inclination of section 40, these ribs 46 can still be formed between the wall of the housing 16A and the plate 45 of the motor 10 without requiring additional space. Furthermore, in contrast to FIG. 1, the plate 30A of the printed circuit board 29A is attached directly to the male connector 23A. This enables a compact design, since power components 33A are already to be arranged on the male connector 23A.
Ferner ist es wichtig, daß zwischen dem Gehäuse 16A des Anbausteuer¬ geräts 15 und dem Gehäuse des Motors 10A eine druckdichte Verbindung besteht. Hierzu weist die Druckplatte 45 eine umlaufende Krake 46 auf, in der eine Nut 47 für einen Dichtring 48 ausgebildet ist. Ferner weist die Druckplatte 45 eine in das Gehäuse des Motors 10A bzw. des Verbrauchers ragende Kante 48 auf, die ebenfalls mit Hilfe eines Dichtrings 49 abgedichtet ist. Dadurch wird sowohl zum Gehäuse 16A des Anbausteuergeräts 15 hin als auch zum Gehäuse des Motors 10A hin eine druckdichte Verbindung mit Hilfe der Druckplatte 45 herge¬ stellt.
Die Ausbildung nach der Figur 3 dient dazu, um größere elektrische bzw. elektronische Bauteile, wie zum Beispiel ein Relais 53 im Ge¬ häuse 16B des Anbausteuergeräts 15B mit unterzubringen, wobei das Gehäuse 16B aber weiterhin kompakt ausgebildet sein soll. Hierzu ist der Rahmen des Gehäuses 16B im Unterschied zu den Ausbildungen nach der Figur 1 und 2 mehrteilig ausgebildet und besteht aus einem wannenförmigen Bodenteil 50 und einem abgedichtet aufgesetzten Rahmenteil 51. Die Auflagefläche 52 des Rahmenteils 51 auf dem Bo¬ denteil 50 ist schräg verlaufend, so daß das Rahmenteil 51 den ge¬ samten Stecker und die Leiterplatte 29 aufnimmt. Die elektrischen Bauteile 33B und die Anschlüsse eines Relais 53 und die Anschlüsse der Magnetventile 12 sind somit weiterhin senkrecht zugänglich und montierbar. Dies ist möglich, da das Relais 53 mit den Steckerele¬ menten 24A verbunden wird und anschließend das Bodenteil 50 im Sinne eines Deckels auf das Rahmenteil 51 aufgesetzt wird. Weiterhin kann bei der Montage und bei der Ausbildung wie bei dem oben beschriebe¬ nen Ausführungsbeispiel nach der Figur 1 bzw. nach der Figur 2 vor¬ gegangen werden.It is also important that there is a pressure-tight connection between the housing 16A of the built-on control device 15 and the housing of the motor 10A. For this purpose, the pressure plate 45 has an encircling octopus 46, in which a groove 47 for a sealing ring 48 is formed. Furthermore, the pressure plate 45 has an edge 48 which projects into the housing of the motor 10A or the consumer and which is likewise sealed by means of a sealing ring 49. As a result, a pressure-tight connection is established with the help of the pressure plate 45 both to the housing 16A of the add-on control device 15 and to the housing of the motor 10A. The design according to FIG. 3 serves to accommodate larger electrical or electronic components, such as a relay 53 in the housing 16B of the add-on control unit 15B, but the housing 16B should continue to be compact. For this purpose, the frame of the housing 16B, in contrast to the designs according to FIGS. 1 and 2, is made up of several parts and consists of a trough-shaped base part 50 and a frame part 51 placed on it in a sealed manner. so that the frame part 51 receives the entire plug and the printed circuit board 29. The electrical components 33B and the connections of a relay 53 and the connections of the solenoid valves 12 are thus still vertically accessible and mountable. This is possible because the relay 53 is connected to the plug elements 24A and then the base part 50 is placed onto the frame part 51 in the manner of a cover. Furthermore, the assembly and design can be carried out as in the exemplary embodiment described above according to FIG. 1 or according to FIG. 2.
Der Einsatz des Anbausteuergeräts ist nicht auf die in den Aus- führungsbeispielen beschriebenen Antiblockiersysteme (hydraulische Brems-Blockierschutz-Systeme) bzw. schlupf eregelten hydraulischen Bremsanlagen beschränkt. Der Einsatz ist u.a. auch möglich bei An¬ triebsschlupfregelungssystemen, kombinierten Brems-Blockier- schutz/Antriebsschlupfregelungs-Systemen oder bei Kraftstoffein- spritzsystemen und anderen Kombinationen von Elektronikeinheiten (Steuergerät und Verbrauchern) .
The use of the add-on control unit is not limited to the anti-lock braking systems (hydraulic brake lock protection systems) or slip-controlled hydraulic braking systems described in the examples. The use includes also possible with traction control systems, combined brake blocking protection / traction control systems or with fuel injection systems and other combinations of electronic units (control unit and consumers).